Afin d’explorer les limites actuelles de la technologie d’impression 3D, j’ai créé une technique pour convertir des fichiers audio numériques en 3D-printable, 33 tours et imprimé quelques prototypes fonctionnels qui jouent sur les lecteurs de disques ordinaires. Bien que la qualité audio est faible - les enregistrements ont une fréquence d’échantillonnage de 11kHz (un quart de son mp3 typique) et 5-6 bits de résolution (moins d’un millième de résolution typique de 16 bits) - les chansons sont toujours facilement reconnaissables, regardez la vidéo ci-dessus pour voir le processus et d’entendre ce qu’aiment les enregistrements sonores. Découvrez également mes enregistrements, effectués sur le bois, le papier et acrylique de découpées au laser.
Cette dernière année j’ai été annonce beaucoup de projets audio, spécifiquement, j’ai fait des expériences avec l’aide des outils relativement simples, techniques et très peu de mémoire pour rapprocher et recréer des signaux audio numériques. Un bon exemple est ma boîte d’effets vocaux Arduino, où j’ai utilisé un Arduino pour effectuer en temps réel-Pitchbending sur un signal audio entrant. Par le biais de ces projets, j’ai appris qu’audio est un support très résistant, il peut prendre une bonne quantité d’abus (sous la forme de distorsion et de compression) tout en conservant la plupart de l’intégrité du son original. La clé est aussi longtemps que vous plus ou moins approximative de la forme globale d’un signal audio, la sortie se fait entendre raisonnablement reconnaissable. Nous avons evolution reconnaissants : comme nous entendons audio, un traitement compliqué se passe dans notre cerveau qui nous rend très bon au bruit en ignorant et en se concentrant sur les éléments importants d’information qui traverse. Nous pouvons travailler hors des indices relativement peu (parfois ces même comporter des indices contextuels ou visuels) pour reconstituer audio déformé ou bruyant et donner un sens ; Voilà comment nous sommes en mesure de se concentrer sur une seule voix dans la salle bondée ou déchiffrer un message envoyé par un talkie-walkie bon marché.
Ce projet a été ma première expérience étendre cette idée au-delà électronique. J’ai imprimé ces documents sur une imprimante UV-durci résine appelée l’Objet Connex500. Tels que les imprimantes 3D plus, l’Objet crée un objet en dépôt de matériel couche par couche jusqu'à ce que la forme finale est atteinte. Cette imprimante est incroyablement élevé de résolution : 600dpi dans le x et axes des ordonnées et 16 microns dans l’axe z, certains de la plus haute résolution possible avec l’impression 3D pour le moment. Malgré toute sa précision, l’Objet est toujours au moins un ordre de grandeur ou deux loin de la résolution d’un disque vinyle réel. Quand j’ai commencé ce projet, je n’étais pas sûr que la résolution de l’Objet serait suffisant pour reproduire l’audio, mais j’espérais que je pourrais produire quelque chose de reconnaissable en se rapprochant de la forme de la rainure aussi précisément que possible avec les outils que j’ai eu.
Dans ce Instructable, je démontrerai comment j’ai développé un workflow qui peut convertir n’importe quel fichier audio, de n’importe quel format, dans un modèle 3D d’un enregistrement, et comment j’ai optimisé ces documents pour la lecture sur une platine réelle. La modélisation 3D dans ce projet était beaucoup trop complexe pour les techniques traditionnelles de CAD rédaction-style, donc j’ai écrit un programme pour faire cette conversion automatiquement. Il fonctionne par importation de données audio brutes, effectuer certains calculs pour générer la géométrie d’un enregistrement et éventuellement exporter cette géométrie tout droit dans un format imprimable 3D. La plupart des lourdes charges se fait par transformation, un open source qui est souvent utilisé pour les graphiques 2D et 3D environnement de programmation et applications de modélisation. Voici un aperçu de mon algorithme de traitement :
utiliser les données audio brutes pour définir la profondeur de la rainure- parse à travers les données audio brutes, il s’agit de l’ensemble des nombres qui définit la forme de l’onde audio et utiliser cette information pour définir la hauteur de la partie inférieure de la rainure en spirale. Ainsi, lorsqu’un stylet de platine se déplace le long de la rainure, il se déplace verticalement dans le même chemin que la forme d’onde originale et recréer le signal audio d’origine.
tirage record et rainure géométrie- un modèle 3D est essentiellement une liste de triangles disposés dans l’espace 3D pour créer un maillage continu, utilisez les données de la dernière étape et certains généraux enregistrez les paramètres (disques de diamètre, épaisseur, largeur de la rainure, etc.) pour générer la liste des faces triangulaires qui décrit la forme de l’enregistrement et la rainure spirale détaillée inscrite sur sa surface.
Exporter le modèle au format STL- le format de fichier STL est compris par toutes les imprimantes 3D, exporter la géométrie calculée dans la dernière étape comme un fichier STL. Pour obtenir de traitement pour exporter directement vers STL, j’ai utilisé la Bibliothèque ModelBuilder rédigés par Marius Watz (si vous êtes en impression Arduino/traitement et 3D, je vous recommande vivement de vérifier ce point, il fonctionne très bien).
J’ai téléchargé certains de mes modèles Records complètes à la Galerie 123D ainsi que le Pirate Bay. Vérifier étape 6 pour une liste complète de ce qui est là et ce que je prévois sur le détachement. Alternativement, vous pouvez aller à l’étape 7 pour télécharger mon code et apprenez à faire des modèles Records imprimables de vos propres fichiers audio.
Merci à Randy Sarafan, Steve Delaire, Arthur Harsuvanakit, Phil Seaton et Audrey Love pour leur contribution à ce projet.
Voici une autre vidéo qui donne un bon aperçu du processus d’impression et montre les imprimantes au travail :
